1. کمرے کے درجہ حرارت پر مکینیکل خصوصیات (25 ڈگری)
تجارتی طور پر خالص (سی پی) ٹائٹینیم (جیسے ، GR.1/GR.2)
سی پی ٹائٹینیم میں کمرے کے درجہ حرارت پر ایک واحد - فیز مائکرو اسٹرکچر ہے۔ اس کی تناؤ کی طاقت 240–485 MPa (GR.1 سے GR.2) سے لے کر 20-30 ٪ اور اعلی فریکچر سختی (60 MPa · m¹/² سے زیادہ یا اس کے برابر) کے ساتھ ہے۔ خصوصیات میں بیچوالا عناصر (O ، N ، C) کا غلبہ ہے: آکسیجن کا اعلی مواد طاقت میں اضافہ کرتا ہے لیکن استحکام کو کم کرتا ہے۔ کمرے کے درجہ حرارت پر ، سی پی ٹائٹینیم میں اچھی شکل اور سنکنرن مزاحمت ہے ، جس سے یہ غیر {- اعلی - تناؤ کی ایپلی کیشنز جیسے کیمیائی پائپنگ اور طبی امپلانٹس کے لئے موزوں ہے۔
.+ ٹائٹینیم مرکب (جیسے ، GR.5/ti-6al-4V)
GR.5 میں کمرے کے درجہ حرارت پر دوہری + مرحلے کا ڈھانچہ ہے۔ اینیلیڈ حالت میں ، اس کی تناؤ کی طاقت 860 - 900 MPa ، پیداوار کی طاقت ~ 800 MPa ، لمبائی ~ 10-15 ٪ ، اور تھکاوٹ کی طاقت (10⁷ سائیکل) ~ 400 MPa تک پہنچ جاتی ہے۔ متوازن + مائکرو اسٹرکچر ایک تجارت - کو طاقت ، استحکام اور سختی کے درمیان فراہم کرتا ہے ، جبکہ اس کا کم لچکدار ماڈیولس (110 جی پی اے ، اسٹیل کا 50 ٪) بائیو میڈیکل ایمپلانٹس میں تناؤ کی بچت کو کم کرتا ہے اور ایرو اسپیس ڈھانچے میں کمپن ڈیمپنگ کو بہتر بناتا ہے۔
2. اعلی درجہ حرارت پر مکینیکل خصوصیات (200 ڈگری /300 ڈگری)
طاقت اور سختی میں کمی
200 ڈگری پر ، کمرے کے درجہ حرارت کے مقابلے میں ، anneled GR.5 کی تناؤ کی طاقت ~ 10-15 ٪ (750–780 MPa سے) کم ہوتی ہے ، اور 300 ڈگری پر ، اس میں ~ 20-25 ٪ (650–700 MPa) کی کمی ہوتی ہے۔ نقل و حرکت کی نقل و حرکت میں اضافے اور انٹراٹومیٹک بانڈنگ فورسز میں کمی کی وجہ سے پیداوار کی طاقت بھی کم ہوتی ہے (200 ڈگری پر ~ 700 MPa اور 300 ڈگری پر ~ 600 MPa)۔ ٹائٹینیم کا لچکدار ماڈیولس درجہ حرارت کے ساتھ خطی طور پر کم ہوتا ہے (RT میں 110 GPA سے 200 ڈگری پر ~ 105 GPA اور 300 ڈگری پر ~ 100 GPA) ، جس سے ساختی سختی کو کم کیا جاتا ہے۔
رینگنا مزاحمت
رینگنا (وقت - مستقل بوجھ کے تحت منحصر پلاسٹک کی اخترتی) ٹائٹینیم مواد کے لئے 200 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت پر نمایاں ہوجاتی ہے۔ سی پی ٹائٹینیم میں 300 ڈگری پر ناقص کریپ مزاحمت ہے اور وہ لمبے - اصطلاح کے جامد بوجھ کا مقابلہ نہیں کرسکتے ہیں ، جبکہ + مرکب جیسے کہ GR.5 بہتر کریپ کی کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں: 200 ایم پی اے کے تناؤ کے تحت 300 ڈگری پر اس کی کمی سے 0.1 فیصد سے بھی کم ہے ، ایرو اسپیس انجن کیسنگز اور راستہ کے حصول کی ضروریات کو پورا کریں (جس کی وجہ سے (ٹائپک کے مطابق ) . - anneled GR.5 میں انیلیڈ یا ایس ٹی اے گریڈ سے 300 ڈگری سے زیادہ کریپ مزاحمت ہے جس کی وجہ سے اس کے لیملر + مائکرو اسٹرکچر کی وجہ سے ، جو سندچیوتی کی نقل و حرکت میں رکاوٹ ہے۔
استحکام اور سختی میں تبدیلی آتی ہے
کم محنت کی سختی کی وجہ سے GR.5 کی لمبائی 200 ڈگری (~ 15–18 ٪) میں تھوڑا سا بڑھ جاتی ہے ، لیکن 300 ڈگری پر ، یہ اناج کی حد سلائڈنگ اور آکسیکرن -} حوصلہ افزائی سے منسلک ہونے کی وجہ سے (~ 10–12 ٪) کم ہونا شروع ہوتا ہے۔ فریکچر سختی میں بھی 300 ڈگری پر ~ 10 ٪ کمی واقع ہوتی ہے ، کیونکہ اعلی درجہ حرارت مرحلے کی حدود میں مائکرو وائیڈز کی تشکیل کو فروغ دیتا ہے۔
3. کریوجینک درجہ حرارت (-196 ڈگری) میں مکینیکل خصوصیات
طاقت میں اضافہ- 196 ڈگری پر ، anneled GR.5 کی ٹینسائل طاقت ~ 1100–1200 MPa (کمرے کے درجہ حرارت سے 30–40 ٪ اضافہ) تک بڑھ جاتی ہے ، اور پیداوار کی طاقت ~ 950–1000 MPa تک بڑھ جاتی ہے۔ سی پی ٹائٹینیم (GR.2) بھی طاقت میں اضافہ دیکھتا ہے (RT میں 485 MPa سے ~ 600 MPa سے -196 ڈگری پر ٹینسائل طاقت)۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ کریوجنک درجہ حرارت سندچیوتی نقل و حرکت کو کم کرتا ہے ، جعلی رگڑ کے تناؤ میں اضافہ کرتا ہے ، اور خرابی سے متاثرہ مائکرو کریکس کی تشکیل کو دباتا ہے ، جس کی وجہ سے پلاسٹک کی خرابی کے دوران واضح محنت سخت ہوتی ہے۔
استحکام اور سختی میں بہتری
اسٹیل یا ایلومینیم کے برعکس (جو - 196 ڈگری پر پختگی سے محروم ہوجاتے ہیں) ، ٹائٹینیم مواد کریوجنک درجہ حرارت پر استحکام اور سختی کو برقرار رکھتا ہے یا اس سے بھی بہتر بناتا ہے۔ GR.5 کی لمبائی - 196 ڈگری (RT پر 10-15 ٪ سے) ~ 15–20 ٪ تک بڑھ جاتی ہے ، اور فریکچر سختی میں ~ 20–30 ٪ (70 MPa · m¹/² سے زیادہ یا اس کے برابر) بڑھ جاتا ہے۔ سی پی ٹائٹینیم کی لمبائی 25-30 ٪ تک -196 ڈگری تک پہنچ جاتی ہے ، جس میں آسانی سے ٹوٹنے والی منتقلی کے آثار نہیں ہیں۔ اس کی وجہ کریوجینک درجہ حرارت (کوئی مرحلے میں تبدیلی کی حوصلہ افزائی سے متعلق امبرٹ لیمنٹ) اور ہائیڈروجن ایمبریٹلمنٹ (ہائیڈروجن بازی کو کم درجہ حرارت پر روکا جاتا ہے) کے دباؤ کی وجہ سے ہے۔
تھکاوٹ اور اثر کی کارکردگی
کریوجنک درجہ حرارت GR.5 کی تھکاوٹ کی طاقت کو بھی بڑھا دیتا ہے: اس کی 10⁷ - سائیکل تھکاوٹ کی طاقت - 196 ڈگری پر ~ 500–550 MPa تک بڑھ جاتی ہے (RT پر 400 MPa سے بڑھ کر)۔ امپیکٹ سختی (چارپی وی -نچ) RT 40 J سے RT میں ~ 60 J سے -196 ڈگری تک بڑھ جاتی ہے ، جس سے یہ کریوجنک ایپلی کیشنز جیسے مائع قدرتی گیس (ایل این جی) اسٹوریج ٹینک ، راکٹ ایندھن کے ٹینکوں ، اور سپر کنڈکٹنگ ڈیوائس کی حمایت کے لئے موزوں ہے۔
